為了減少高壓三相異步電動(dòng)機型式試驗用聯(lián)軸器的數量，增大互換性，降低生產(chǎn)制造成本，本文在滿(mǎn)足試驗質(zhì)量和的前提下，對聯(lián)軸器的簡(jiǎn)統化設計和強度進(jìn)行了分析和。采用DJM系列金屬膜片結構的撓性聯(lián)軸器和配套使用的襯套能夠實(shí)現簡(jiǎn)統化，采用ANSYS有限元軟件對聯(lián)軸器整體進(jìn)行數值模擬，分析了聯(lián)軸器的組件在使用過(guò)程中的應力應變。試驗運行結果表明：DJM系列金屬膜片聯(lián)軸器能夠滿(mǎn)足簡(jiǎn)統化要求，強度能夠滿(mǎn)足試驗要求，有限元分析結果能夠指導聯(lián)軸器的進(jìn)一步優(yōu)化。 

　　聯(lián)軸器是機械傳動(dòng)中的常用部件，傳遞運動(dòng)和扭矩過(guò)程中一同回轉而不脫開(kāi)的裝置，并且不改變轉動(dòng)的方向和轉矩的大小，一般性結構的聯(lián)軸器難以滿(mǎn)足傳動(dòng)、較高傳動(dòng)扭矩剛度的要求[1]。金屬膜片聯(lián)軸器依靠金屬彈性元件的變形來(lái)補償兩軸線(xiàn)軸向、徑向和角向的相對位移，兩半聯(lián)軸器相對扭轉引起角度傳遞的誤差和滯后，同時(shí)具有傳動(dòng)、減振、緩沖的能力，且適合高速環(huán)境下傳遞高扭矩，因此其運用日益廣泛。 

　　高壓電機型式試驗中利用兩臺電機對拖的方式檢測被試機的溫升和效率特性，依據國標生產(chǎn)的高壓電機類(lèi)型種類(lèi)繁多，為了試驗的質(zhì)量和電機的，亟需對聯(lián)軸器進(jìn)行簡(jiǎn)統化設計，以減少聯(lián)軸器數量，實(shí)現大的互換性，降低生產(chǎn)制造成本。同時(shí)需要進(jìn)行聯(lián)軸器強度校核，聯(lián)軸器的強度滿(mǎn)足試驗要求，避免影響試驗質(zhì)量、電機性能和試驗人員的人身。 

　　1 高壓電機參數分析 

　　1.1 高壓電機設計參數執行標準分析 

　　本文對JB/T 7593《Y系列高壓三相異步電動(dòng)機技術(shù)條件（機座號355～630）》和GB/T 13957《大型三相異步電動(dòng)機基本系列技術(shù)條件》兩個(gè)標準下的高壓電機設計參數（如：功率、轉速、電機各部位尺寸和聯(lián)接方式等）進(jìn)行統計分析。主要可以得出以下幾點(diǎn)內容： 

　　1）電機的軸徑與機座號（高）有對應關(guān)系，基本尺寸和限偏差存在多組重合。 

　　2）Y系列高壓電機多采用GB/T 3852 中規定的A型平鍵聯(lián)接。YR系列的高壓電機多采用切向鍵聯(lián)接，切向鍵按GB/T 1974《切向鍵及其鍵槽》要求設計。 

　　3）同種高但不同數的電機功率有較多重疊，同種數但不同高的電機功率均不相同。 

　　4）不同軸伸直徑的高壓電機鍵槽尺寸和限偏差同樣存在多組重合。 

　　1.2 高壓電機型式試驗執行標準分析 

　　高壓電機型式試驗按GB/T 1032國標要求執行，試驗時(shí)電動(dòng)機的高轉速依據電機設計時(shí)的轉差率而定，需進(jìn)行超速試驗。同時(shí)，電機需做短時(shí)過(guò)轉矩試驗，試驗轉矩為1.5倍電機額定轉矩，歷時(shí)15s。上述試驗要點(diǎn)均對聯(lián)軸器設計的性提出了較高的要求。 

　　2 聯(lián)軸器簡(jiǎn)統化構想 

　　在功率匹配上的考慮，電機對拖試驗時(shí)，陪、被試機在功率匹配要求上可以有的浮動(dòng)，被試機的功率可以在陪試機功率的70%～100%間進(jìn)行浮動(dòng)，不同種電機進(jìn)行對拖的情況是（不）同一高下、（不）同功率與（不）數等級間的匹配試驗。據檢測試驗站試驗情況和試驗標準分析，P被=（1～70%）P陪。 

　　不同種電機進(jìn)行對拖試驗時(shí)受到電機高、軸徑、電機數和功率的綜合因素影響，為了試驗質(zhì)量，在滿(mǎn)足試驗質(zhì)量和的前提下進(jìn)行聯(lián)軸器簡(jiǎn)統化設計，具體配對情況如下所示。 

　　1）兩臺相同電機對拖（同高同數同功率）。 

　　2）兩臺不同電機對拖。①同高同數不同功率電機（陪試機為大功率電機，被試機為小功率電機）②不同高同數不同功率（陪試機為大功率電機，被試機為小功率電機）③同高不同數同功率電機（變頻電機，如表1）④不同高不同數同功率電機（變頻電機，如表1）⑤同高不同數不同功率電機（變頻電機，變頻與數變化情況同表1，陪試機為大功率電機，被試機為小功率電機）⑥不同高不同數不同功率電機（變頻電機，變頻與數變化情況同表1，陪試機為大功率電機，被試機為小功率電機） 

　　3 聯(lián)軸器設計要求 

　　依據一般聯(lián)軸器設計的要求和方法，結合實(shí)際試驗情況，對符合實(shí)際要求和使用的聯(lián)軸器進(jìn)行分析設計，既滿(mǎn)足使用效率又滿(mǎn)足試驗質(zhì)量及。 

　　3.1 聯(lián)軸器的選型設計 

　　對試驗環(huán)境進(jìn)行細致分析后，比較不同聯(lián)軸器之間的異同點(diǎn)，金屬膜片聯(lián)軸器具備橡膠元件聯(lián)軸器所有的優(yōu)點(diǎn)外還具備軸向推力小、使用壽命長(cháng)和減振等優(yōu)點(diǎn)，傳遞動(dòng)力的精度。傳遞同樣大小的扭矩時(shí)，金屬膜片聯(lián)軸器比其他聯(lián)軸器具有體積小，重量小，維護方便，節約成本[4]。 

　　3.2 聯(lián)軸器的整體設計 

　　通過(guò)聯(lián)軸器的設計標準后，不同數所對應的軸徑在功率范圍內選用大轉矩和大同步轉速為聯(lián)軸器選取輸入參數，選用DJM系列聯(lián)軸器，該種聯(lián)軸器不需潤滑，如圖1和圖2所示為金屬膜片式聯(lián)軸器及各組件組裝方式?？紤]到聯(lián)軸器重量對轉動(dòng)慣量的影響，增多相應聯(lián)軸器型號，避免重量對試驗質(zhì)量的影響。 

　　高在710～1120mm之間的6000V和10000V的Y系列或YR系列高壓電機在四個(gè)相同軸伸端直徑的基礎上所選用的聯(lián)軸器型號相同，說(shuō)明不論是6000V和10000V的Y或YR系列電機均可用這四種聯(lián)軸器進(jìn)行試驗。聯(lián)軸器參數依據電機軸伸端直徑和許用轉矩的變化選取，同（不同）高下變頻電機與（非）變頻電機間的對拖，根據軸孔配合標準和實(shí)際設計經(jīng)驗得出軸孔的公差配合為間隙0.08mm的間隙配合。 

　　3.3 聯(lián)軸器配件襯套設計 

根據國標設計的電機具有不同的軸伸端長(cháng)度，為了能夠實(shí)現多半邊聯(lián)軸器之間的匹配使用，需在軸身部位墊加襯套，不同軸徑下的同種寬度軸套也不能相互代用，所以襯套長(cháng)度有9中類(lèi)別，不同電機間的匹配試驗時(shí)，襯套長(cháng)度隨電機軸徑相對應選用，襯套及安裝方式如圖3和圖4所示。襯套的內徑按電機軸伸端直徑設計，與軸配合采用間隙配合，間隙公差為0.2mm，內表面粗糙度要求較高，硬度應低于電機軸硬度，避免劃傷電機軸伸端外表面。